2.2 第1課時動物細胞培養(yǎng)(學案)-高中生物人教版選擇性必修第三冊

1、第 1 課時動細培課標內容要求闡明動細胞培養(yǎng)是從動物體獲得相關組織、分散成單個細胞后，在適宜的培養(yǎng)條件下讓 細胞生長和增殖的過程。動物細胞培養(yǎng)是動物細胞工程的基礎。簡述干細胞在生物醫(yī)學工程中有廣泛的應用價值。核心素養(yǎng)對接科學思：說明動物細胞培養(yǎng)的條件和動物細胞培養(yǎng)過程中細胞生長的特點；比較動物細 胞培養(yǎng)與植物組織培養(yǎng)的不同。社會責任：說明干細胞在醫(yī)學、藥物安全性與有效性檢測等領域的應用及存在的題。 自主學習一、概念動物細胞培養(yǎng)是指從動物體中取出相關的組織它分散成單個細胞后適宜的培養(yǎng)條 件下，讓這些細胞生長和增殖的技術。二、動物細胞培養(yǎng)的條件液和培養(yǎng)用具滅菌處理，無菌、無毒的環(huán)境下進行操作更換培

2、養(yǎng)液，清除代謝物類、氨基酸、無鹽、維生素等營養(yǎng)補充培養(yǎng)液中尚研究清楚的成分物多以6.50.5 為宜溫度和 謝必需的氣體環(huán)境培養(yǎng)液p三、動物細胞培養(yǎng)的過程懸浮生長：細胞懸浮在培養(yǎng)液中生長增殖。密度過大時，由于有害代謝物積累和養(yǎng)液 中營養(yǎng)物質缺乏，細胞分裂受阻。細胞貼壁：多數(shù)細胞貼附在瓶壁上生長。接觸抑制：當貼壁細胞分裂生長到表面相互接觸時，細胞停止分裂生長的現(xiàn)象稱細胞 的接觸抑制。原代培養(yǎng)：指動物組織經(jīng)處理后的初次培養(yǎng)。傳代培養(yǎng)：分瓶后的細胞培養(yǎng)。傳代培養(yǎng)時，懸浮生長的細胞直接用離心法收集貼壁 生長的細胞要先用胰蛋白酶等處理，再用離心法收集。四、干細胞的培養(yǎng)及其應用干細胞功能：在一定條件下，可以

3、分化成其他類型的細胞。干細胞的存在：早期胚胎、骨髓和臍帶血等多種組織和器官中。干細胞的種類基礎診斷判斷對錯正確的“，錯誤的打“”)多數(shù)動物細胞培養(yǎng)過程中其培養(yǎng)液所需的適宜 為 。()提示：多數(shù)動物細胞培養(yǎng)過程中其培養(yǎng)液所需的適宜 為 7.2。動物細胞培養(yǎng)要定期更換培養(yǎng)液，其目的是便于清除代謝物，防止代謝物積累對胞自身造成傷害。動物細胞培養(yǎng)技術的原理是動物細胞的全能性。提示：動物細胞培養(yǎng)技術的原理是細胞增殖。制備肝細胞懸液時先用剪刀剪碎肝組織，再用胃蛋白酶處理。()()()提示：應該用胰蛋白酶或膠原蛋白酶處理。培養(yǎng)動物細胞的第一(即第次細胞增)稱為原代培養(yǎng)。 提示：原代培養(yǎng)指動物組織經(jīng)處理后的初

4、次培養(yǎng)。培養(yǎng)保留接觸抑制的細胞在培養(yǎng)瓶壁上可形成多層細胞。 提示：由于接觸抑制所以培養(yǎng)瓶壁上形成的應該是單層細胞。核心突破動物細胞培養(yǎng)過程解讀()()原理：細胞增殖。選：般取自幼齡動物的器官或組織，因為這些組織或器官的生命力旺盛，分裂能力 強。酶處理用酶兩次處理的目的一次使用的目的是使組織細胞分散開二使用的目的是使細 胞從瓶壁上脫離下來，便于分散后繼續(xù)培養(yǎng)。使細胞分散開的原因是能保證細胞所需要的營養(yǎng)供應是能保證細胞內有害代謝產(chǎn) 物的及時排出。不能用胃蛋白酶處理：由于大多數(shù)動物細胞培養(yǎng)的適宜 pH ，而胃蛋白酶發(fā)揮 作用的最適 2.0 左右，因此不能用胃蛋白酶使細胞分散。相關概念的辨析細胞貼壁和

5、接觸抑制細胞貼壁將細胞懸液放入培養(yǎng)瓶內于適宜環(huán)境中培養(yǎng)懸中分散的細胞很快就貼 附在瓶壁上，稱為細胞貼壁。接觸抑制當貼壁細胞分裂生長到表面相互接觸時胞就會停止分裂增殖這種現(xiàn)象稱 為細胞的接觸抑制。原代培養(yǎng)和傳代培養(yǎng)：區(qū)分兩培養(yǎng)的鍵是看用胰蛋白酶處理的對象。第一次用蛋白酶對剪碎的物組織進行處理其分散成單個細胞后進行培養(yǎng)原 代培養(yǎng)。第二次細培養(yǎng)過程中出現(xiàn)觸抑制，用胰蛋白酶使其從瓶壁上脫離下來，然后 分散到多個培養(yǎng)瓶中繼續(xù)培養(yǎng)，為傳代培養(yǎng)。培養(yǎng)條件的分析添血、血漿的作用：血清和血漿中含有多種維持細胞正常代謝和生長的物質，如蛋2 2 2 2 白質、氨基酸、未知的促生長因子等。細胞培養(yǎng)時，一般需添加 的血

6、清或血漿。 氣體環(huán)境：CO 調節(jié)培養(yǎng)液 ，O 維細胞有氧呼吸。合作探究動物細胞培過程中有接觸抑制現(xiàn)象現(xiàn)象說明了細胞膜具有什么功能？ 細胞膜接受信息后，細胞停止分裂又說明了什么？提示細胞培養(yǎng)過程中的接觸抑說明了細胞膜能進行細胞間的信息交流胞接受信息 后，細胞停止分裂，說明了細胞膜接受的信息能夠傳遞到細胞核 。為什么動物細胞培養(yǎng)中有貼壁生長的特性？提示：動物細胞膜上有糖蛋白使細胞具有黏著性。根據(jù)癌細胞的特點，思考一下培養(yǎng)的癌細胞有沒有接觸抑制現(xiàn)象。提示癌胞細胞膜上糖蛋白減細的黏著性降低在適宜的條件下可以無限增殖，因 此培養(yǎng)的癌細胞無接觸抑制現(xiàn)象，在培養(yǎng)瓶中能夠生長成多層。練習下列關于動物細胞培養(yǎng)的

7、敘述中，正確的( )A動物細胞培養(yǎng)的目的就是獲得分泌蛋白B動物細胞培養(yǎng)前要用胰蛋白酶處理使細胞分散開C物細胞培養(yǎng)通常不會出現(xiàn)接觸抑制現(xiàn)象D以過細胞培養(yǎng)技術獲得完整的動物個體B 物細胞培養(yǎng)的目的有時是為了獲得分泌蛋白時是為了獲得更多的細胞常養(yǎng) 前要將動物組織用胰蛋白酶或膠原蛋白酶處理其分散開散的細胞在培養(yǎng)瓶中很快就 貼附在瓶壁上生長當長到細間表面相互接觸時胞就會停止分裂增殖即現(xiàn)接觸 抑制現(xiàn)象；通過細胞培養(yǎng)技術只能獲得大量的細胞或細胞產(chǎn)物，而不能獲得完整的動物個 體。實驗小鼠皮膚細胞培養(yǎng)的基本過程如圖所示。下列敘述錯誤的( )A甲過程需要在無菌條件下進行B乙過程可用胰蛋白酶處理皮膚組織C過程是原代

8、培養(yǎng)出現(xiàn)接觸抑制現(xiàn)象D過是傳代培養(yǎng)細胞，不出現(xiàn)接觸抑制現(xiàn)象D 小鼠的皮膚組織應在無菌條件下進行；乙程可用胰蛋白酶處理皮膚組織，獲得單 細胞懸液；原代培養(yǎng)會出現(xiàn)接觸抑制現(xiàn)象；傳代培養(yǎng)細胞也會出現(xiàn)接觸抑制現(xiàn)象植物組織培養(yǎng)與動物細胞培養(yǎng)的比較項目理論基礎植物組織培養(yǎng) 植物細胞全能性動物細胞培養(yǎng) 細胞增殖培養(yǎng)基類型成分取材過程固體或半固體培養(yǎng)基礦質元素、蔗糖、維生素、氨基酸、 植物激素等植物幼嫩部位或花藥等脫分化、再分化液體培養(yǎng)基無機鹽、葡萄糖、維生素、氨基酸、 促生長因子、動物血清等動物胚胎或出生不久的幼齡動物的 器官或組織原代培養(yǎng)、傳代培養(yǎng)相同點都需要人工條件下的無菌操作，無菌培養(yǎng)；都需要配制合成

9、培養(yǎng)基； 都需要適宜的溫度、pH 等件合作探究：1.動物細胞培養(yǎng)和植物組織培的目的有什么不同？提示動物細胞培養(yǎng)是為了獲得量的動物細胞或細胞產(chǎn)物物組織培養(yǎng)是為了獲得新個 體或細胞產(chǎn)物。動物細胞培養(yǎng)和植物組織培養(yǎng)過程中細胞分裂的方式相同嗎？提示：相同，都是有絲分裂。練習下列屬于動物細胞培養(yǎng)與植物組織培養(yǎng)區(qū)別的( )A動物細胞培養(yǎng)基與植物細胞培養(yǎng)基的成分有所不同B動物細胞培養(yǎng)不需要在無菌條件下進行C物細胞培養(yǎng)可發(fā)生遺傳物質改變，而植物組織培養(yǎng)不能D物織培養(yǎng)和動物細胞培養(yǎng)都體現(xiàn)了細胞的全能性A 物細胞培養(yǎng)所用的培養(yǎng)基與植物組培養(yǎng)所用的培養(yǎng)基的成分不同，如培養(yǎng)動物細 胞的培養(yǎng)基需加入血清植物組織培養(yǎng)所用

10、的培養(yǎng)基則不需加入血清物胞培養(yǎng)與植 物組織培養(yǎng)都需要在無菌工制的條件下進行物細胞培養(yǎng)與植物組織培養(yǎng)過程中都 可發(fā)生遺傳物質的改變物組織培養(yǎng)最終能夠形成完整的植物體體植物細胞的全能 性，動物細胞最終不能被培養(yǎng)成新的動物，不能體現(xiàn)動物細胞的全能性干細胞的種類及功能胚胎干細胞( 細 胞)成體干細胞來源早期胚胎成體組織或器官功能及應用能夠分化成為動物體內的任何細胞 一步形成組織、器官甚至生物個體 只能分化成特定的細胞或組織有發(fā) 育成完整個體的潛能誘導多能干細胞 (iPS 細)體外誘導體細胞產(chǎn)生能分化成為具有特定功能的細胞治 療疾病合作探究：(1)導多能干細胞用于治療人類的某些頑癥的原理是什么？提示誘多

11、能干細胞具有發(fā)育全能性以被誘導分化形成新的組織細胞經(jīng)移植可使 壞死或退化部位得以修復并恢復正常功能。誘導多能干細胞為什么可以解決供體器官不足和器官移植后免疫排斥的問題？提示通干細胞體外誘導分化可以培育出人造器官而決供體器官不足的問題。另 一方面，由于是自身細胞經(jīng)誘導分化形成的，所以無免疫排斥反應。練習 (不定項)人臍帶間充質干細胞在特定誘導件下，可分化為脂肪、肝、神經(jīng)等多種組織 細胞。下圖表示培養(yǎng)人臍帶間充質干細胞的大致過程。下列有關敘述正確的 )A人臍帶間充質干細胞屬于一種 細B通過離心除去上清液可以除去胰蛋白酶C程通常用胰蛋白酶處理D現(xiàn)觸抑制前，培養(yǎng)瓶中的細胞數(shù)量有可能BCD iPS 細胞

12、是經(jīng)人工誘導產(chǎn)生的，臍帶間充質干細胞不是導多能干細胞關于 ES 細和 細及其應用的說法，正確的( )AES 細胞存在于早期胚胎中，能分化成各種功細胞，不能形成生物個體B 胞存在于成體組織和器官內，能分化成特定的組織CiPS 細存在于成體組織和器官內，能分化成特定的組織DiPS 細是人工誘導產(chǎn)生的，也可誘導分化成為各種組織細胞D 細存在于早期胚胎中，能分化成各種功能細胞，進一步形成組織、器官甚至生 個體。成體干細胞存在于成體組織和器官內，能分化成特定的組織課堂小結2 2 2 2 課堂檢測下列哪項條件不是動物細胞培養(yǎng)所需要( )A無菌、無毒的環(huán)境B充足的營養(yǎng)物質C宜的溫度和 D95%的空氣和 5%

13、的氧氣D 氧化碳培養(yǎng)箱的氣體條件是 的空氣和 5%的二氧化碳動物細胞培養(yǎng)過程的順序( )原代培養(yǎng) 代培養(yǎng) 胰蛋白酶處理組織，形成單個細胞，制成細胞懸液A CB DD 物細胞培養(yǎng)是用動物胚胎或幼齡動物器官過胰蛋白酶處理制成細胞懸液，再通過 原代培養(yǎng)和傳代培養(yǎng)得到細胞株動植物體的體細胞進行離體培養(yǎng)，下列敘述正確的( )A都需用 CO 培養(yǎng)箱B都需用液體培養(yǎng)基C要在無菌條件下進行D可現(xiàn)細胞的全能性C 物組織培養(yǎng)不需要用 CO 培養(yǎng)箱，是用的固體培養(yǎng)基。動物細胞培養(yǎng)是為了獲得更 多的動物細胞，不能體現(xiàn)細胞的全能性關于 細及應用的說法，正確的是 )AiPS 細是從早期胚胎中獲取的B造血干細胞是一種 細C

14、用不同的方法可將成纖維細胞誘導產(chǎn)生 細DiPS 細誘導基因突變可分化成各種組織細胞C 細是體細胞體外誘導產(chǎn)生的干細胞，誘導 iPS 細胞產(chǎn)生的方法有多種iPS 細 分化成各種組織細胞是基因選擇性表達的過程2 2 22 2 2某研究小組進行藥物實驗時，以動物肝細胞為材料，測定藥物對體外培養(yǎng)細胞的性。 供培養(yǎng)的細胞有甲乙種，甲胞為肝腫瘤細胞，乙細胞為正常肝細胞答下列有關 動物細胞培養(yǎng)的問題。將量等的甲細胞和乙細胞分別置于培養(yǎng)瓶中培養(yǎng)，培養(yǎng)液及其他培養(yǎng)條件均相同。 一段時間后，觀察到甲細胞數(shù)量比乙細胞數(shù)_。在動物細胞培養(yǎng)時，通常在合成培養(yǎng)基中加入適量血清，其原因_ 細胞培養(yǎng)應在含 5%CO 的恒溫培養(yǎng)箱中進行CO 的用是_在種胞生長過程中，當乙細胞鋪滿瓶壁時，其生長 。物實驗需要大量細 胞兩細胞頻繁傳代甲胞乙細胞可以傳代的次數(shù)若動物的肝臟組織 塊制備肝細胞懸液，需要處